二回路汽水循环系统流动加速腐蚀机理分析与管理措施
CO2水气交替驱防腐技术研究
CO2水气交替驱防腐技术研究随着化工行业的迅速发展，管道系统在生产过程中起到至关重要的作用。
然而，由于长时间的使用以及外部环境因素的影响，管道系统中的金属材料容易受到腐蚀。
这不仅会影响生产效率，还可能导致安全事故。
因此，防腐技术一直是化工行业关注的焦点。
目前， CO2水气交替驱防腐技术被广泛应用于管道系统的防腐保护中。
该技术通过定期地交替使用 CO2 气体和水，从而形成一层氧化膜，保护管道系统免受腐蚀。
本文将详细介绍CO2水气交替驱防腐技术的原理、实施方法以及应用效果。
1. 原理CO2水气交替驱防腐技术的原理是利用 CO2 气体和水的化学反应，形成一层疏水性的碳酸盐沉积物，从而防止管道系统的金属材料被腐蚀。
该技术的过程可以分为以下三个步骤：（1）CO2 气体和水的反应CO2 气体和水会在一定的压力和温度下发生化学反应，形成碳酸酐和二氧化碳：CO2 + H2O ⇌ H2CO3（2）碳酸盐沉积物的生成通过向管道系统中注入 CO2 气体和水，可以使管道系统内形成高浓度、低 pH 值的碳酸化环境。
当管道系统内的金属材料与这种环境接触时，碳酸根离子会与金属材料表面的阳离子反应，形成一层疏水性的碳酸盐沉积物，从而防止金属材料被腐蚀。
为了保证碳酸盐沉积物的形成和有效地防止管道系统的金属材料被腐蚀，CO2水气交替驱防腐技术通常采用交替使用 CO2 气体和水的方法。
在一定的时间间隔内，先注入CO2 气体，形成碳酸化环境，再注入水，产生碳酸盐沉积物。
周期性的交替使用 CO2 气体和水，可以有效地保护管道系统免受腐蚀。
2. 实施方法CO2水气交替驱防腐技术的具体实施方法可以分为以下几个步骤：（1）确定防腐周期根据管道系统的使用情况和外部环境因素，确定合适的防腐周期。
通常情况下，防腐周期为 6 个月至 1 年。
（2）准备设备准备注入 CO2 气体和水的设备，包括 CO2 气瓶、水箱、管道、阀门等。
在管道系统内注入 CO2 气体，形成碳酸化环境。
核电厂二回路管道应对流动加速腐蚀机理研究
抽汽 、疏 水 、给 水 、汽 水分 离 再 热 器 管 道 等 ） 中普
遍存 在 。根据 全 世界 超过 １ ２ ０ ０ ０堆 ・ 年 的统计 数据 表 明 ，Ｆ ＡＣ约 占据 核 电 站 管 道 失 效 的 ３ ３ ％ ，在 所 有管 道失 效 因素 中名 列第 一位 Ｊ 。 为确 保核 电站二 回路 管 道 安全 ，预 防 和减 少 因 Ｆ ＡＣ导致 事故 的发 生 ，有 必 要 从 工 程 设 计 、安 装 、 在线 监督 等方 面加强 管理 。本 文 重 点 探讨 在 设 计 过 程 中考 虑减缓 流 动加 速腐 蚀 所 采取 的措 施 ，以及 建 立管 道 的监督 检 查制 度 ，以预 防和 减 小 这类 管 道 的 失效 ，为 同类 核 电厂 的 二回路管 理 工 程设 计 和在 役
Ａ ｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ：Ｂａ ｓ ｅｄ ｏｎ ｔ ｈ ｅ ｌｏｗ ｆ Ａｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｅｄ Ｃｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏｎ ｔ ｈｅ Ｓ ｅ ｃ ｏ ｎｄ ａ ｒ ｙ ｌ ｏ ｏ ｐ Ｐｉ ｐ ｉ ｎｇ ｏ ｆ Ｎｕｃ ｌ ｅ ａ ｒ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｐｌ ａ ｎ ｔ ，ｔ ｈｉ ｓ Ｐａ ｐ ｅ ｒ Ｄｉ ｓ ｃ ｕｓ ｓ ｅ ｄ Ａｂｏ ｕｔ ｔ ｈ ｅ Ｍｅ ｃ ｈａ ｎ ｉ ｓ ｍ ，Ｉ ｎｔ ｒ ｏ ｄｕ ｃ ｅ ｔ ｈｅ ｉ ｎ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｉ ｎｓ ｐｅ ｃ ｔ ｉ ｏｎ Ｄｅｖ ｅ ｌ ｏ ｐｍ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ Ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｔ Ｃｏ ｕｎ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ ａ ｌ ｓ ｏ ｉ ｎ Ｃｈ ｉ ｎ ａ．Ｔｏ ｄｅ ａ ｌ ｗｉ ｔ ｈ ＦＡＣ ，ｔ ｈ ｉ ｓ Ｐａ — ｐｅ ｒ Ｄｉ ｓ ｃ ｕｓ ｓ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｗａ ｙｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｃ ａ ｎ ｂｅ Ａｐ ｐｌ ｉ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈｅ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｎｄ Ｐｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｈｅ ｔ Ａｖａ ｉ ｌ ａ ｂｌ ｅ Ｓｃ ｈｅ ｍｅ ｔ ｏ Ｍｉ ｎ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｉ ｔ Ｄｕｒ ｉｎｇ ｔ ｈｅ ｉ ｎ Ｓｅ ｒ ｖ— ｉ ｃ ｅ Ｉ ｎｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，Ｗ ｈ ｃ ｉ ｈ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ａ Ｒｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｓ ｕ ｃ ｈ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ Ｎｕ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ Ｐｏｗｅ ｒ Ｐｌ ａ ｎ ｔ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｎ ｕｃ ｌ ｅ ａ ｒ ｐ ｏｗｅ ｒ ｐｌ ａ ｎ ｔ ；ｆ ｌｏｗ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏｓ ｉ ｏ ｎ；２ｎ ｄ ｌ ｏｏ ｐ ｐ ｉ ｐｉ ｎｇ
核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究
核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究核电厂的二回路水化学沉积与腐蚀问题是一个长期存在并需要重视的问题。
二回路是核电厂中的重要装置之一，它是将核反应堆中产生的热能转化为电能的关键部分。
二回路水化学沉积与腐蚀问题的存在会直接影响核电厂的正常运行和安全性能。
二回路水化学沉积是指在二回路中水中所携带的化学物质沉积在管道、换热器等设备表面形成结垢。
这些化学物质包括溶解氧、碳酸盐、硅酸盐、含铁离子等。
水化学沉积会导致管道内径减小、流动阻力增加，进而降低二回路的传热效率，并增加冷却剂系统的压力损失。
严重的话，还会导致管道堵塞，影响冷却剂循环。
对二回路的水化学沉积进行研究和防控非常重要。
针对二回路的水化学沉积问题，研究者们主要采取了以下措施。
根据不同水化学沉积的物质特性，制定具体的清洗方案。
对于溶解氧引起的氧化铁沉积，可以采用还原剂进行清洗。
加强二回路水质管理，控制化学物质的含量，防止沉积物的形成。
如在二回路中添加缓蚀剂，控制水中溶解氧的含量。
定期对二回路进行检测，监测管道内的结垢状况，及时采取清洗措施。
除了水化学沉积问题，二回路还存在着腐蚀问题。
二回路中的腐蚀主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
化学腐蚀是由水中的化学物质直接与金属表面发生反应，导致金属在水中溶解。
电化学腐蚀则是由于金属表面的电位差引起的一种腐蚀形式。
腐蚀会使二回路内金属材料失去原有强度，可能导致管道破裂，并且会使管道内金属溶解物质进入冷却剂中，增加冷却剂中有害物质的含量。
对于二回路的腐蚀问题，研究者们也提出了一系列应对措施。
选用耐腐蚀性好的金属材料。
采用不锈钢、镍基合金等材料制作二回路的管道和设备。
尽量减少二回路中的气泡和悬浮固体物质的存在，以减少局部腐蚀的发生。
经常进行腐蚀监测和防护，对于有蚀点和腐蚀倾向的区域加强防护措施，如涂覆防腐涂层或加装防腐保护层。
二回路水化学沉积与腐蚀问题对核电厂的安全和运行效率具有重要影响。
通过制定具体的清洗方案、加强水质管理、定期检测和采取防护措施等措施，可以有效地防控二回路的水化学沉积与腐蚀问题。
核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究
核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究核电厂的二回路是核反应堆系统中重要的部分之一，其主要作用是将蒸汽从汽轮发电机中释放，凝结成水回收利用。
而二回路中的水化学沉积和腐蚀问题对于核电厂的安全性和稳定性有着至关重要的影响。
二回路中的水化学沉积主要是指在水中溶解的离子沉积在管壁上形成的沉积物。
这些沉积物会在管道内形成结垢，降低传热效率，阻塞管道，还会导致系统压力的升高和机械设备的损坏。
造成二回路水化学沉积的主要原因是水中溶解的氧、硅、铁、钙等离子的存在。
当水中某些离子的浓度超过了其饱和度时，就会形成沉淀物而影响系统运行。
为了预防二回路水化学沉积问题的发生，首先需要对水进行化学分析，了解水中各种离子的浓度分布情况。
此外，在水循环系统中添加缓蚀剂、清洁剂等化学药剂可以起到很好的预防作用。
还可以通过定期清理、冲洗管道等方法，延长管道的使用寿命，降低二回路水化学沉积的发生。
二回路中的水腐蚀问题是指在水和构成管道、泵和阀门等设备的金属材料之间发生的化学反应。
水中的氧、二氧化碳和微量的杂质可与金属材料发生腐蚀反应，导致管道、泵、阀门等设备的损坏。
造成二回路水腐蚀的原因主要是水的酸碱性和氧气浓度。
在酸性条件下，金属表面容易被侵蚀，而在碱性条件下，水会发生不均匀的腐蚀，形成点蚀、裂缝等。
为了解决二回路水腐蚀问题，可以采取多种措施，如在水循环系统中添加腐蚀抑制剂，并控制水循环中的酸碱度和氧气浓度。
同时，定期进行管道、泵、阀门等设备的检查和维修，及时更换老化设备，在二回路水中添加适当的杀菌剂等措施。
总结二回路水化学沉积和腐蚀问题对于核电厂的运行安全和设备的寿命有着至关重要的影响。
为了预防这些问题的发生，需要对水进行化学分析，加强管道、泵、阀门等设备的维护保养，增加水中缓蚀剂、腐蚀抑制剂等药剂的投加量。
通过这些措施，可以有效地保障核电厂的安全和稳定运行。
二回路汽水循环系统流动加速腐蚀机理分析与管理措施
二回路汽水循环系统流动加速腐蚀机理分析与管理措施摘要：以田湾核电站为例，二回路汽水循环系统内部为流动的高温、高压蒸汽或凝结水，为了全面和深入的掌握二回路汽水循环系统可能发生的腐蚀问题，包括内部的流动加速腐蚀（FAC），外部的海洋性大气腐蚀和保温层下腐蚀等。
本文以FAC为例，并结合大修期间的腐蚀检查，从FAC机理和影响因素的角度详细阐述相关的腐蚀问题，以及对应的减缓或消除FAC的管理措施。
关键词：二回路汽水循环系统、流动加速腐蚀1.引言田湾核电站二回路汽水循环系统主要包括蒸汽系统、给水系统、凝结水系统和疏水系统等。
二回路的管道和设备运行时，内部为流动的高温、高压蒸汽或凝结水，高温设备外部包覆保温层，低温设备外部涂装防腐涂层。
腐蚀问题主要表现为内部的流动加速腐蚀（FAC），外部的海洋性大气腐蚀和保温层下腐蚀等。
本文以FAC为例，从机理及其影响因素的角度详细阐述二回路汽水循环系统腐蚀的问题、以及相应的管理措施。
2.FAC机理在机组运行过程中，管壁内表面覆盖了一层Fe3O4保护膜，在运离保护膜区域的主流区，其流体流速较快，而靠近氧化膜流体边界层的流速较慢，如果主流区中溶解的铁离子未达到饱和，则边界层中已经溶解的铁离子会不断向主流区中迁移，因而在边界层中溶解的铁也处于不饱和状态，故氧化膜中的铁就会溶解到未饱和的边界层中，使Fe3O4氧化膜以一定的速率溶解。
另外氧化膜的孔隙内填有水，金属基体腐蚀产生的铁离子可通过通道直接扩散到氧化膜外的边界层。
这三个区域（主流区、边界层、氧化膜）不断发生溶解铁的迁移，而高速流动的水又将迁移于水中的溶解铁带走，从而导致管件内表面的不断腐蚀，这个过程称为FAC发生的机理。
3.FAC的影响因素结合FAC发生过程中所需的条件，可确定影响FAC的因素有三类，即流体动力学因素、环境因素及金属学因素。
各因素对FAC的作用情况如下：3.1流体动力学因素该因素包括流速、管壁粗糙度、管路几何形状和流体含汽率等。
核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究
核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究随着核电站建设的增加，核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题引起了广泛关注。
本文对核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题进行了研究，并分析了研究结果。
核电厂二回路主要由蒸汽发生器、汽轮发电机和冷却水系统组成。
在运行过程中，二回路水中会存在大量的离子和微粒子，如Cl-、SO42-、Fe2+、SiO2等。
这些离子和微粒子会随着循环水流动在系统内沉积和堆积，导致系统内出现水化学沉积。
同时，这些离子和微粒子还会与金属管道和设备表面发生化学反应，导致系统内腐蚀的发生。
为了研究核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题，本文采用了多种方法。
首先，对二回路中的水化学成分进行了分析和测试，得到了二回路水的离子浓度和微粒浓度数据。
其次，对系统内主要金属材料的材料特性和耐蚀性进行了研究和测试。
最后，采用微观和宏观相结合的方法对二回路水化学沉积和腐蚀现象进行了观察和分析。
研究结果表明，二回路中主要的水化学成分是Cl-、SO42-、Fe2+、SiO2等。
其中Cl-和Fe2+是主要的腐蚀离子，SO42-和SiO2是主要的沉积物。
系统内的管道和设备主要由碳钢、不锈钢和铜合金等材料组成。
在常温常压下，这些材料都具有一定的抗蚀性能。
但是，在高温和高压下，系统内的水化学沉积和腐蚀问题将更加明显。
本文还分析了二回路水化学沉积和腐蚀问题的影响因素。
主要包括水质、水温和水压等因素。
其中水温是影响二回路水化学沉积和腐蚀问题最重要的因素之一。
在高温下，水中的离子和微粒子会更容易沉积在系统内，同时金属材料的抗蚀性能也会下降。
因此，在核电站的设计和运行过程中，应该注意控制二回路水的温度和水质，以减少水化学沉积和腐蚀的发生。
总之，核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题是一个比较复杂的问题。
需要综合考虑水化学成分、金属材料特性、水温水压等因素进行研究和分析。
通过控制水质和温度等措施，可以有效减少二回路水化学沉积和腐蚀的发生，确保核电厂的安全运行。
蒸汽动力装置汽水循环系统腐蚀问题分析及解决措施探讨
２２ 降低蒸 汽动 力装置运行 过程 中凝 给水 的含氧 量 － 降低蒸 汽动 力装置 运行过 程 中 的凝 给 水 的含氧 量 ，应 从两 个方 面入 手 。一方面 ，通 过优 化主 冷凝
器 结构 设计和协 调控制 循环水 量 ，减 小凝 水 的过冷度 ；主冷 凝器 结构优化 设计 主要从优 化 蒸汽 回热和 降低 汽 阻两个方 面着手 ；循环 水量 协调 控制 是在 传统 的循环水 量 反馈控制 的基础 上 ，增 设前 馈控 制 ， 使稳 态 丁况和 各机动 工况下 ， 水 的过冷度 都 能保持 最低 。 一方面 ， 优化给 水系统 除氧 装置 设计 ， 凝 另 要 使给 水含 氧量 降到最 低 ；在除氧 装置 内增 设空 隙率 高、压 降小 、强度好 的高效 换热填 料层 （ ：金 属 如
通过对 蒸汽 动力装 置相关 系 统 、设备和 管路 的勘 验和 分析后 认 为 ，铁 铜腐蚀 产物主 要是 来源 于蒸 汽 动力 装置锅 炉 内部 本身 的腐蚀 产物 和汽 水循 环 系统 管路 、阀 门及 附件 的腐蚀 产物 。这 些泥渣 的存在
将 加速锅 炉蒸 发管及 附件等 的腐 蚀 ，威胁 锅 炉 的安全可 靠运 行 ，降低锅 炉 的寿命 。为保 障锅 炉可 靠 安 全地 运行 、提 高锅 炉预 期寿命 ，有必 要从 设计 、运行 管理 、维 护保养 等方 面采 取综合 措施 ，降低锅 炉
相对 于碳钢和 铜管 ， 不锈钢 材料 在纯 水介 质 中的腐蚀 速率 更低 。 随着 国 内不锈 钢等 新材料 的制 造 、 焊接 等加 工能力 的 日益提 高 ，各种 不锈钢 等新 材料 的应 用也越 来越广 泛 。因此 ，可考虑把 蒸 汽动 力装
置凝 给水 管道和 阀 门附件 等材 料 ，更换 为耐蚀 性 更强 的不锈钢 新材料 ，以降低碳 钢 、紫 铜材 料在 系统 中的 比例 ，可极 大地减 轻汽水 循环 管路 系统材 料 的腐蚀 。
核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究
核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究核电厂的二回路循环水系统是核反应堆的重要组成部分，而水化学沉积与腐蚀问题是该系统中存在的主要问题之一。
针对这一问题，本文针对二回路水化学沉积与腐蚀问题展开研究。
首先，我们需要了解二回路循环水系统的工作原理。
核反应堆中的燃料产生热量，该热量用于蒸汽发生器中的水沸腾，进而产生大量的蒸汽。
这些蒸汽进入涡轮发电机并驱动发电机运转。
在驱动发电机工作的过程中，蒸汽失去热量，并在凝汽器中凝结成水，然后被回收到蒸汽发生器中进行循环。
而这个过程中，次级回路（也就是二回路）的循环水起到了核反应堆和蒸汽发生器之间的热量传递介质作用。
在这个过程中，二回路循环水必须具有一定的化学质量指标，以确保工作正常。
二回路循环水的化学成分包括离子水质、酸碱中和度、氧化还原电位以及硬度等指标。
这些化学成分必须严格控制，以避免产生化学沉积和腐蚀等问题。
化学沉积主要包括硅酸盐、钙碳酸盐、铁锈和锈渣等。
这些沉积物的产生往往与水中气体、离子含量、pH值、水温等因素密切相关。
化学沉积物长时间积累在二回路的管道内部会形成结垢和水垢，大大降低水的流量和传热效率，甚至会导致管道炸裂或堵塞等安全事故。
腐蚀主要包括管壁腐蚀和金属腐蚀。
由于二回路主要由不锈钢、铜、镍等金属材料组成，这些金属材料在高温和高压环境下很容易发生腐蚀。
而腐蚀产生的金属离子会使水化学成分发生变化，进而引发化学沉积。
因此，在二回路中必须采取有效措施保护金属材料免受腐蚀。
针对这些问题，目前国内外有很多研究和解决方案。
其中，通过研究不同水化学指标对化学沉积和腐蚀的影响，对水化学指标进行优化和调整是重要的解决方法之一。
例如，在组成方面，可以通过加入缓冲剂、螯合剂等来控制水化学成分。
在水处理过程中，可以采用磁化水处理等技术，来减少水的下垢倾向性。
同时，在设备运行中，应该及时保养和清理设备，预防和消除管道积垢和结垢。
总结来说，核电厂的二回路水化学沉积与腐蚀问题是一个复杂而重要的问题。
核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究
核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究一、引言随着社会经济的不断发展，核电厂作为清洁能源的重要组成部分，对于能源供应、环境保护等方面都起到了重要作用。
而核电厂中的二回路水化学沉积与腐蚀问题，一直是影响核电厂安全可靠运行的重要因素之一。
开展对核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题的研究，对于提高核电厂的安全性、可靠性具有重要意义。
二、核电厂二回路水化学沉积问题1. 二回路水化学沉积的成因在核电厂的二回路系统中，水作为工作介质，循环流动，从而使得在管道表面和设备内部形成了一层水膜。
而在这层水膜中，可能会含有一定的溶解物质，如氨、二氧化碳、氧等，同时还会存在一定的机械杂质。
这些物质在水膜中的溶解度并不一样，当水温、压力等条件发生变化时，可能会导致这些物质发生沉淀，聚集在管道和设备表面，形成水化学沉积。
2. 二回路水化学沉积的影响二回路水化学沉积一旦形成，就会对设备的正常运行产生极大的影响。
水化学沉积会使得管道断面减小，增加了水流的阻力，导致能量损失增加，从而影响了核电厂系统的运行效率。
水化学沉积还会影响设备的冷却效果，使得设备内部温度升高，从而影响了设备的运行状况。
水化学沉积还会使得设备的耐压性能下降，加速了设备的老化，增加了设备的维护成本和安全隐患。
二回路水化学沉积问题必须得到有效的控制和解决。
1. 核电厂二回路水化学腐蚀的成因核电厂二回路系统中的水化学腐蚀的主要成因是与二回路中水中的化学成分有关。
在二回路中，水中可能会存在一定的杂质，包括氧、二氧化碳、氨、氢气等。
这些物质与金属表面发生化学反应后，可能形成一些无机盐溶解物，这些溶解物可能增加了水的电导率，从而加速了金属表面的腐蚀速度。
二回路水化学腐蚀还可能与水的酸碱性、温度、压力等因素有关。
目前，对于核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题的研究已经取得了一定的进展。
在水化学沉积方面，研究人员通过实验和模拟计算等手段，建立了水化学沉积的模型，分析了各种工况下水化学沉积的形成规律，为水化学沉积的控制和预测提供了理论基础。
核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究
核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究
核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题是当前核电厂运行中的一个重要问题，对核电厂的安全运行和电力产生稳定性产生了很大的影响。
本文将从核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题的原因、影响以及解决办法等方面进行研究。
核电厂二回路是核电厂中的一条闭合水路系统，主要起到传热和换热介质的作用。
由于二回路中的水与燃料间存在微小的污染物及其它微量离子，这些离子物质在二回路中逐渐被浓缩，致使二回路水中的固体物质浓度提高。
这些固体物质包括铁锈、磨屑和颗粒物等，在高温高压的环境下，容易生成水化学沉积物，对核电厂二回路设备和管道产生严重的垢垫堵塞和腐蚀问题。
水化学沉积对二回路设备造成垢垫堵塞，降低了传热效率，增加了能耗。
沉积物中的铁锈等杂质容易在高温环境下加速腐蚀二回路设备和管道，减少了它们的使用寿命。
水化学沉积物还容易导致一些机械故障，影响核电厂的稳定性和连续运行。
针对核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题，可以采取以下解决办法。
可以通过控制二回路水质，减少水中的离子浓度来降低沉积物的生成。
可以采用化学水处理技术，通过加药等方式将水中的离子物质沉淀下来，从而减少水中的固体物质浓度。
可以采用物理清洗方法，定期清洗二回路设备和管道中的沉积物，保持设备的清洁。
还可以采用防腐涂层等措施，减少腐蚀的发生。
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二回路汽水循环系统流动加速腐蚀机理分析与管理措施
发表时间：2018-01-23T11:03:59.890Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第24期作者：高颖
[导读] 田湾核电站二回路汽水循环系统主要包括蒸汽系统、给水系统、凝结水系统和疏水系统等。
连云港金辰实业有限公司江苏连云港 222042
摘要：以田湾核电站为例，二回路汽水循环系统内部为流动的高温、高压蒸汽或凝结水，为了全面和深入的掌握二回路汽水循环系统可能发生的腐蚀问题，包括内部的流动加速腐蚀（FAC），外部的海洋性大气腐蚀和保温层下腐蚀等。
本文以FAC为例，并结合大修期间的腐蚀检查，从FAC机理和影响因素的角度详细阐述相关的腐蚀问题，以及对应的减缓或消除FAC的管理措施。
关键词：二回路汽水循环系统、流动加速腐蚀
1.引言
田湾核电站二回路汽水循环系统主要包括蒸汽系统、给水系统、凝结水系统和疏水系统等。
二回路的管道和设备运行时，内部为流动的高温、高压蒸汽或凝结水，高温设备外部包覆保温层，低温设备外部涂装防腐涂层。
腐蚀问题主要表现为内部的流动加速腐蚀（FAC），外部的海洋性大气腐蚀和保温层下腐蚀等。
本文以FAC为例，从机理及其影响因素的角度详细阐述二回路汽水循环系统腐蚀的问题、以及相应的管理措施。
2.FAC机理
在机组运行过程中，管壁内表面覆盖了一层Fe3O4保护膜，在运离保护膜区域的主流区，其流体流速较快，而靠近氧化膜流体边界层的流速较慢，如果主流区中溶解的铁离子未达到饱和，则边界层中已经溶解的铁离子会不断向主流区中迁移，因而在边界层中溶解的铁也处于不饱和状态，故氧化膜中的铁就会溶解到未饱和的边界层中，使Fe3O4氧化膜以一定的速率溶解。
另外氧化膜的孔隙内填有水，金属基体腐蚀产生的铁离子可通过通道直接扩散到氧化膜外的边界层。
这三个区域（主流区、边界层、氧化膜）不断发生溶解铁的迁移，而高速流动的水又将迁移于水中的溶解铁带走，从而导致管件内表面的不断腐蚀，这个过程称为FAC发生的机理。
3.FAC的影响因素
结合FAC发生过程中所需的条件，可确定影响FAC的因素有三类，即流体动力学因素、环境因素及金属学因素。
各因素对FAC的作用情况如下：
3.1流体动力学因素
该因素包括流速、管壁粗糙度、管路几何形状和流体含汽率等。
这些参数的变化会影响腐蚀产物通过边界层扩散到主流中的传质速率，从而影响FAC速率。
比如，管壁减薄随管道内介质流速增加而增大；在同样的流速流体中，管壁粗糙度越大，其对管壁材料FAC的影响也就越大；当流体介质中的含汽率较低时，蒸汽的存在会增加流动的混乱度，使边界层变得不稳定而减薄，从而导致传质阻力的减小，FAC速率会加快。
3.2环境因素
环境因素包括温度、pH值、溶解氧、联氨和水的纯度等。
3.3金属学因素
金属学因素主要指材料的化学成份。
管件表面的氧化膜稳定性、溶解度与材料的化学成份相关。
相关研究已经表明，铬、钼、铜元素均能降低FAC速率，但钼、铜元素抗FAC的性能没有铬元素显著。
4.田湾核电站二回路汽水循环系统FAC问题
根据以上FAC的机理以及相关的影响因素，在大修期间对电站二回路汽水循环系统设备的腐蚀状态进行了检查，发现疏水系统的一些小管径管段（直径小于Ф30mm）出现了管道的壁厚减薄，有的管道壁厚甚至只剩原壁厚的40%。
经过对其中一段管道进行分析可知：1）碳钢管道母材的Cr含量均仅有0.1％～0.2％，弯头内表面氧化膜主要是Fe3O4，而Fe3O4膜抗流体侵蚀能力较差，该氧化膜疏松多孔，基体金属离子容易通过这些空隙到达氧化膜/水界面而发生溶解。
2）从管道弯头处的宏观、微观形貌上看，弯管肘部内壁及破口处有明显的流体冲刷痕迹，且沿流体的流动方向呈橘皮状（典型的FAC 宏观形貌特征）。
3）从该段管道的工作环境来看，该管段处在106℃～172℃运行温度之间，并且管道内部的流体为汽液混合两相液或单相高温水。
根据国内外电站的运行经验，在该工况条件下，碳钢管道对FAC较为敏感。
4）力学分析表明，弯头附近材料的显微硬度与管道其它部位的显微硬度相当，即腐蚀并没有导致材料的机械性能下降。
5）金相分析显示，材料内表面的晶粒形状、取向、尺寸等与基体没有明显差别，这说明管道减薄的原因是金属离子不断溶解在水中的过程，该过程对材料的微观结构和力学性能没有影响。
因此，通过以上分析手段，发现疏水系统的这些小管径管段发生壁厚减薄的原因是FAC。
5.减缓或消除FAC的的管理措施
根据以上分析，可以考虑从以下方面来减缓或消除FAC的影响：
1）材料
选择抗FAC性能好的材料是从根本上缓解和避免FAC问题的有效措施。
合金成分对FAC的影响主要体现在Cr、Mo两种元素的含量上。
含Cr量只要超过1％就能显著提高合金的抗FAC性能，因此，不锈钢设备和管道基本上不存在FAC隐患。
因此，在新电站建设期间，需要明确提出对二回路材料含Cr量的要求，从根本上抑制二回路FAC问题。
对已运行核电站，应对FAC敏感部位的材料进行及时更换。
2）水化学控制
给水pH值对FAC有重要影响。
在运行工况下，当pH升高到9.0，FAC速率降低。
研究表明，pH为9.5时，FAC速率最低。
因此，将pH值
控制在9.5-10.0可以明显降低FAC速率。
但应注意，升高pH值对其它组件的影响，特别是铜合金组件，其腐蚀速率随pH升高而升高，同时也要估计提高pH对蒸发器传热管二次侧腐蚀的影响。
3）定期检查
应针对电站中易发生FAC的二回路高能管道和设备制定系统的、定期的检查程序。
对敏感设备和部位的超声测厚检查是发现管壁减薄、预防FAC破坏的重要手段。
敏感设备和部位的确定主要是基于电站的部件材质，运行工况，并参考其它电站的运行经验反馈和分析。
6.结论
本文从老化机理、流体动力学因素、环境因素和金属学因素方面阐述了FAC机理发生的理论条件，并结合大修期间的腐蚀检查，明确了FAC发生的实际位置。
在管理措施方面，通过材料的选择、水化学控制、定期检查等手段来减缓或消除电站FAC的问题，从而保证电厂安全可靠的运行。
参考文献
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